2020年山东省德州市中考物理试卷
一、选择题：本大题包括12小题，每小题3分，共36分．在每小题给出的四个选项中，有一项是符合题目要求的。
1．（3分）会估测物理量，是学好物理的基本功之一。对于以下估测你认为与实际情况最接近的是（ ）
A．健康人的正常体温约为36.7℃
B．人正常步行时的速度约为15m/s
C．一只鸡的质量约为16kg
D．初中生的身高约为165m
2．（3分）关于声现象，下列说法中正确的是（ ）
A．响度越大的声音在空气中的传播速度越大
B．摩托车的消声器是在声音的传播过程中减弱噪声的
C．从电话听筒中，能听出对方是谁，这是根据音色来判断的
D．用超声波清洗眼镜说明声波可以传递信息
3．（3分）如图所示现象或事例中，应用光的反射原理的是（ ）
A．立竿见影 B．水中倒影
C．播放电影 D．毕业合影
4．（3分）生活中有许多热现象。下列说法正确的是（ ）
A．水烧开时壶嘴周围冒“白气”，这是汽化现象
B．炒菜时碘盐和油不宜同时加热，因为碘在高温下很容易升华
C．高压锅煮食物熟得快，是因为锅内气压高液体沸点低
D．用保鲜袋装蔬菜并放入冰箱，为了加快蒸发
5．（3分）2020年6月13日，空军大型运输机运﹣20，搭载105名参加红场阅兵的三军仪仗队队员，首次跨洲际飞行抵达莫斯科国际机场。下列有关运输机说法正确的是（ ）
A．运输机使用的燃油属于可再生能源
B．运输机在减速降落的过程中，机械能减小
C．运输机是靠空气浮力升空的
D．运输机停在水平地面受到的重力与它对地面的压力是平衡力
6．（3分）新型冠状肺炎爆发后，全国人民万众一心齐抗疫，下列说法正确的是（ ）
A．感染者须通过负压救护车运送，负压救护车内的空气压强大于车外的大气压强
B．负压救护车的行驶速度越大，惯性越大
C．检测体温的额温枪采用的是紫外线热感原理
D．喷洒消毒剂后，离得远的地方也能闻到刺鼻的气味，说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动
7．（3分）下列图中，是电冰箱内的照明灯，是压缩机，能正确表示电冰箱简化电路图的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（3分）关于生活中的物理，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中装满水的塑料管，倒置后纸片不会掉落，证明大气压强的存在
B．图乙中向两只纸片中间吹气，两纸片靠拢说明流速越大，压强越大
C．图丙中人提着滑板车在水平地面上前行，人的竖直拉力对滑板做功
D．图丁中人站在绝缘的木凳上，通电后不会触电
9．（3分）在探究物理知识的过程中，经常会用到一些研究方法，下列事例中运用相同研究方法的是（ ）
（1）研究光现象时，用光线描述光的传播情况
（2）探究通过导体的电流与导体两端电压的关系
（3）将发声的音叉紧靠乒乓球，乒乓球被弹开说明音叉在振动
（4）探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
A．（1）与（3） B．（1）与（4） C．（2）与（4） D．（2）与（3）
10．（3分）如图所示，实验与应用实例对应关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（3分）如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都不变，闭合开关S滑动变阻器的滑片P由滑动变阻器左端向右滑动到其中点的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数变小，电压表示数不变，灯泡亮度不变
B．电流表示数变大，电压表示数不变，灯泡亮度不变
C．电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡亮度变暗
D．电压表与电流表示数的比值变大
12．（3分）如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等。用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，在相等时间内绳端A、B移动相同的距离（忽略绳重和摩擦）在此过程中，下列选项正确的是（ ）
A．两钩码上升的速度相等
B．两滑轮组绳端的拉力相等
C．甲滑轮组的总功比乙少
D．两滑轮组的机械效率相等
二、填空题：本大题包括6个小題，每个空1分，共14分．
13．（1分）周末，小朋友在公园开心的吹着泡泡，泡泡加速飘远，是因为力改变了物体的 。
14．（3分）小明用橡皮擦来擦除写在牛皮纸上的错别字，由于用力太小字没有擦干净，稍加用力就擦干净了，这是通过增大 （选填“压力”或“接触面的粗糙程度”）来增大摩擦力的，擦完后手触摸到该处的牛皮纸变热，这通过 的方式来改变纸的内能；橡皮擦磨损后，它的 （选填“密度”或“质量”）不会变化。
15．（3分）两辆汽车在同一平直公路上同时出发，其路程s与时间t的关系如图所示。由图象可知，甲车的速度 乙车的速度（选填“＜”“＝”或“＞”），甲车的速度为 m/s，当t＝40s时，甲、乙两车相距 m。
16．（3分）2020年6月23日，我国北斗三号最后一颗全球组网卫星发射成功。这是北斗卫星导航系统第三颗地球同步轨道卫星，它相对于地面是 的（选填“静止”或“运动”）。路边共享单车上的智能锁内均包含北斗定位装置，智能锁通过 来接收北斗卫星信号。某辆单车质量为20kg，它与水平地面的总接触面积为100cm2，对水平地面的压强为 Pa．（g＝10N/kg）
17．（1分）现在儿童青少年电子产品使用增多、户外活动减少，增加了近视发生率，近视眼需要佩藏 透镜矫正视力。
18．（3分）下面是有关生活用电的描述，请将空白处补充完整：
（1）将洗衣机的三脚插头插入三孔插座中，这样做可以让它的金属外壳与插座中的 （选填“火”“零”或“地”）线相连，防止发生触电事故。
（2）某家庭某月初电能表的示数如图甲所示，月底表盘示数如图乙所示，他所在地区每度电的电费是0.5元，则本月他家应缴纳电费 元；将某家用电器单独接在该电能表上正常工作5min，电能表指示灯闪烁了160次（即160imp），该家用电器的额定功率是 W。
三、作图与实验题：本大题包括6个小题，共26分。
19．（2分）光与平面镜成30°角射在平面镜上，如图所示，请根据光的反射定律画出它的反射光线，并标明反射角的大小。
20．（2分）阿基米德在发现了杠杆原理之后，发出了“给我一个支点，我能够撬动地球”的感慨，请在设想示意图中，画出作用在A点的最小动力F1及其动力臂l1（图中O为支点）。
21．（5分）如图甲所示，是小蕊同学探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
（1）图甲的实验装置，安装时应按照 （选填“由上到下”或“由下到上”）的顺序；实验中除了图甲的器材之外，还需要的测量工具是 。
（2）图甲装置中硬纸板的主要作用是 。
（3）小蕊用质量为m1的水做实验，根据记录的实验数据，绘出图乙中的a图线，由a图象可知：水沸腾时吸收热量，温度 。
（4）若换用初温相同的质量为m2（m2＞m1）的水做实验，得到的图线是图乙中的 。（选填“b”“c”或“d”）
22．（5分）某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）凸透镜的焦距是10cm，当烛焰在图示位置时，移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、 的实像，在照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是 。
（2）实验中，光屏上已经得到烛焰清晰的像，某同学不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜，则光屏上会出现 。（选填“指尖的像”“指尖的影子”或“完整烛焰的像”）
（3）把凸透镜换成薄玻璃板，在蜡烛一侧观察玻璃板也能看到一个 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的蜡烛的像，把光屏移动到这个像所在的位置，光屏上 （选填“有”或“没有”）这个像。
23．（6分）探究杠杆的平衡条件。
（1）实验前 杠杆静止在如图所示的位置，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调节。 （2）实验时 ①用如图所示的方式悬挂钧码，杠杆也能在水平位置平衡（杠杆上每格等距），但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式 。
A．一个人无法独立操作
B．需要使用太多的钩码
C．无法测量力臂
D．力和力臂数目过多
②在图中，不改变支点O左侧所挂的三个钩码及其位置，保持右侧第 格的钩码不动，将右侧另外两个钩码改挂到它的下方，杠杆也可平衡，继续实验。 实验数据：
次数
左侧
右侧
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
10
2.0
5
2
1.5
5
0.5
15
3
2.0
15
1.5
20
（3）结论 杠杆的平衡条件是： 。 （4）交流评估 ①实验进行三次的目的是 （只有一个选项正确，填写对应字母）。
a．取平均值减小误差
b．归纳出物理规律
c．使每组数据更准确
②某同学在第3次实验的基础上，将左右两侧的钩码同时向支点O移动5cm，则杠杆 。（选填“保持平衡”“左侧下沉”或“右侧下沉”） 24．（6分）某同学做“测定小灯泡的电功率”实验，电源电压3V且保持不变，滑动变阻器标有“3A、5Ω”的字样，所用小灯泡是额定电压为“1.5V”和“2.5V”中的一个。
（1）电路如图所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔画线代替导线补上。
（2）连接电路时，开关S应处于 状态，滑动变阻器上的滑片应移到 端。（选填“左”或“右”）
（3）电路连接无误后，闭合开关S，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有明显偏转，产生这一现象的原因可能是 。
（4）排除故障，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在滑动变阻器的中点位置时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.2A，则该实验中所用小灯泡的额定功率为 W．继续移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发出耀眼的亮光，则此时小灯泡的功率 额定功率。（选填“大于”“等于”或“小于”）
四、计算题：本大题包括3小题，共24分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
25．（6分）国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学计算他家天然气烧水的热效率，将2kg的水倒入烧水壶中，并测出水温为20℃，在一个标准大气压下，把水刚加热到100℃时，测出消耗天然气0.048m3，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg?℃），天然气热值约为q＝4.0×107J/m3。
求：（1）将这些水烧开，需吸收多少热量；
（2）在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量；
（3）他家天然气灶的效率。
26．（9分）救援队用吊绳打捞沉到水池底部的实心长方体沉箱，如图甲所示，提升过程中始终以0.15m/s的速度竖直向上匀速提起，图乙是吊绳的拉力F随时间t变化的图象，整个提起过程用时80s，g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3，不计水的阻力及水面高度的变化。
求：（1）开始提起（t＝0）时，沉箱下表面受到水的压强（不计大气压）；
（2）0～40s内拉力的功率；
（3）沉箱的密度为多大。
27．（9分）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为6Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，从最上端a滑至最下端b的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示。
求：（1）小灯泡的额定功率和定值电阻R0的阻值；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）电路总功率的变化范围。
2020年山东省德州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：本大题包括12小题，每小题3分，共36分．在每小题给出的四个选项中，有一项是符合题目要求的。
1．（3分）会估测物理量，是学好物理的基本功之一。对于以下估测你认为与实际情况最接近的是（ ）
A．健康人的正常体温约为36.7℃
B．人正常步行时的速度约为15m/s
C．一只鸡的质量约为16kg
D．初中生的身高约为165m
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解：A、正常情况下，人的体温在36.7℃左右，变化幅度很小。故A符合实际；
B、人正常步行的速度在4km/h＝4×m/s≈1.1m/s左右。故B不符合实际；
C、一只鸡的质量在1.5kg左右。故C不符合实际；
D、成年人的身高在170cm左右，初中生的身高略小于成年人，在165cm＝1.65m左右。故D不符合实际。
故选：A。
【点评】对于生活中数据的估测，应从实际的角度出发进行判断，也可从自己的角度出发判断，如自己的身高、自己的体重、自己正常时的体温及正常行走的速度等方面来与题目中的数据比较，只要相差不大，即该数据就是合理的。
2．（3分）关于声现象，下列说法中正确的是（ ）
A．响度越大的声音在空气中的传播速度越大
B．摩托车的消声器是在声音的传播过程中减弱噪声的
C．从电话听筒中，能听出对方是谁，这是根据音色来判断的
D．用超声波清洗眼镜说明声波可以传递信息
【分析】（1）声音的传播速度与介质的种类有关，也与温度有关，与声音的特性无关；
（2）减弱噪声的途径：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱；
（3）音色反映了声音的品质和特色，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同；
（4）声音可以传递信息，也可以传递能量。
【解答】解：
A、声音的传播速度与响度大小无关，所以响度大的声音和响度小的声音在空气中传播速度相等，故A错误；
B、摩托车的消声器是在声源处减弱噪声的，故B错误；
C、不同的人说话声音的音色不同，从电话听筒中，能听出对方是谁，就是根据音色来判断的，故C正确；
D、用超声波清洗眼镜说明声波可以传递能量，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了声速、减弱噪声的途径、音色以及声音的利用等知识，知识点较多，但难度不大。
3．（3分）如图所示现象或事例中，应用光的反射原理的是（ ）
A．立竿见影 B．水中倒影
C．播放电影 D．毕业合影
【分析】（1）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生偏折，如：透镜的应用、池水变浅了等；
（2）光在同一均匀介质中是沿直线传播的，应用的实例有：小孔成像、影子的形成、日食和月食现象；
（3）光的反射是指光线遇到障碍物被反射回来的现象，比如我们平时看到的物体，平面镜成像等。
【解答】解：
A、立竿见影是由光的直线传播形成的，故A不符合题意；
B、水中倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B符合题意；
CD、播放电影、毕业合影都是利用了凸透镜成像，是由光的折射形成的，故CD不符合题意。
故选：B。
【点评】光的反射、折射、光的直线传播等相关的现象在生活中均非常常见，且有一定的相似性，我们应把握其实质，在理解的基础上加以区分才行。
4．（3分）生活中有许多热现象。下列说法正确的是（ ）
A．水烧开时壶嘴周围冒“白气”，这是汽化现象
B．炒菜时碘盐和油不宜同时加热，因为碘在高温下很容易升华
C．高压锅煮食物熟得快，是因为锅内气压高液体沸点低
D．用保鲜袋装蔬菜并放入冰箱，为了加快蒸发
【分析】（1）物质由气态变为液态叫做液化；
（2）物质由固态直接变为气态叫做升华；
（3）液体的沸点跟气压有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低；
（4）影响液体蒸发快慢的因素有：液体的温度、液体的表面积和液体表面上空气流动的快慢。
【解答】解：
A、水烧开时壶嘴周围冒“白气”，这是温度较高的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故A错误；
B、炒菜时，若碘盐和油同时加热，固态的碘在高温下极易变成碘蒸气，即碘在高温下很容易发生升华现象；故B正确；
C、水的沸点与气压有关，气压增大时，水的沸点升高，煮饭菜时高压锅的气压比普通锅内的气压高，所以水沸腾时高压锅内的温度高于普通锅内的温度，温度越高，饭菜熟的越快，故C错误；
D、用保鲜袋装蔬菜，减慢了蔬菜周围的空气流动；放入冰箱，降低了液体的温度，所以减慢了蔬菜内水分的蒸发，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了物态变化、沸点与气压的关系、影响蒸发快慢的因素，都是基础知识，要熟记。
5．（3分）2020年6月13日，空军大型运输机运﹣20，搭载105名参加红场阅兵的三军仪仗队队员，首次跨洲际飞行抵达莫斯科国际机场。下列有关运输机说法正确的是（ ）
A．运输机使用的燃油属于可再生能源
B．运输机在减速降落的过程中，机械能减小
C．运输机是靠空气浮力升空的
D．运输机停在水平地面受到的重力与它对地面的压力是平衡力
【分析】（1）能源从是否可再利用的角度分为可再生能源和不可再生能源。化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源；
（2）利用影响动能和重力势能的因素加以分析。影响动能的因素：质量、运动速度；影响重力势能的因素：质量、高度；
（3）在流体中，流动速度越大的位置压强越小；
（4）一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
【解答】解：A、运输机使用的燃料属于化石能源，是不可再生能源。故A错误；
B、运输机在减速降落过程中质量不变，高度减小，重力势能减小；速度减小，动能减小。所以机械能减小。故B正确；
C、流体流速越快的位置压强越小，运输机飞行时能获得向上的压强差，是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速，上方压强小于下方，从而产生向上的升力。故C错误；
D、飞机停在水平地面上时受到的重力和它对地面的压力作用在不同的物体上，所以不是一对平衡力。故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了能源的分类、机械能的变化、飞机飞行的原理及平衡力的辨别等多个知识点，是一道综合性较强的题目。
6．（3分）新型冠状肺炎爆发后，全国人民万众一心齐抗疫，下列说法正确的是（ ）
A．感染者须通过负压救护车运送，负压救护车内的空气压强大于车外的大气压强
B．负压救护车的行驶速度越大，惯性越大
C．检测体温的额温枪采用的是紫外线热感原理
D．喷洒消毒剂后，离得远的地方也能闻到刺鼻的气味，说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动
【分析】（1）所谓负压，就是利用技术手段，使车内气压低于外界大气压，这样空气在自由流动时只能由车外流向车内；
（2）惯性大小只与质量有关；
（3）任何物体都会发出红外线，温度越高，红外特征越强；
（4）一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
【解答】解：
A、由负压原理可知，负压救护车内的负压发生器是通过排风机向车外空间主动排风，使车内气压低于外界大气压，而不是减小空气的流动速度来改变气压，故A错误；
B、惯性的大小只与物体的质量有关，与速度无关，故B错误；
C、检测体温的额温枪采用的是红外线热感原理，故C错误；
D、喷洒消毒剂后，离得远的地方也能闻到刺鼻的气味，是因为消毒剂分子在不停地做无规则的运动，故D正确。
故选：D。
【点评】本题以负压救护车为背景，考查了多个物理知识点在其中的应用，体现了物理与生活的联系，其中对负压原理的理解，是本题的难点。
7．（3分）下列图中，是电冰箱内的照明灯，是压缩机，能正确表示电冰箱简化电路图的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据串并联电路的特点判断：串联电路中各元件逐个顺次连接，只有一条电流的流通路径；并联电路中各用电器并联连接，电路中电流有多条流通路径。
【解答】解：由生活经验可知，照明灯和压缩机都能独立工作，且互不影响，所以照明灯和压缩机是并联的，且都有各自的控制开关，结合各选项电路图可知，只有A正确。
故选：A。
【点评】本题考查了对电冰箱工作电路的了解，关键是理解并联电路的特点，难度不大。
8．（3分）关于生活中的物理，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中装满水的塑料管，倒置后纸片不会掉落，证明大气压强的存在
B．图乙中向两只纸片中间吹气，两纸片靠拢说明流速越大，压强越大
C．图丙中人提着滑板车在水平地面上前行，人的竖直拉力对滑板做功
D．图丁中人站在绝缘的木凳上，通电后不会触电
【分析】（1）我们生活在空气中，经常利用大气压为我们服务，例如：钢笔吸墨水、吸管吸饮料、注射器吸药液、抽水机抽水、吸盘吸在光滑墙壁上等；
（2）流体流速越大的地方，压强越小；
（3）做功的两个必要条件是：一是物体受到力的作用；二是物体在这个力的方向上通过一定的距离；
（4）根据电流形成原理明确是否会发生触电。
【解答】解：
A、盖在杯口的纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒出，正是大气压支持着杯内的水不会流出来，故A正确；
B、向两张纸的中间吹气纸片靠拢，说明流体中流速越大的地方压强越小，故B错误；
C、用力提着滑板在水平路面上前行，此过程中，滑板在拉力的方向上没有移动距离，拉力没有做功，故C错误；
D、人手分别握住火线和零线，则人体形成电路，身体内有电流，故会使人体触电，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了安全用电、大气压的应用、流体压强与流速的关系以及做功的条件等，有一定综合性，但难度不大。
9．（3分）在探究物理知识的过程中，经常会用到一些研究方法，下列事例中运用相同研究方法的是（ ）
（1）研究光现象时，用光线描述光的传播情况
（2）探究通过导体的电流与导体两端电压的关系
（3）将发声的音叉紧靠乒乓球，乒乓球被弹开说明音叉在振动
（4）探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
A．（1）与（3） B．（1）与（4） C．（2）与（4） D．（2）与（3）
【分析】对基本的物理研究方法熟悉其本质特征，然后进行判断。
①通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为模型法；
②控制变量法：在研究物理问题时，某一物理量往往受几个不同物理量的影响，为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些量，使其固定不变，改变某一个量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系。
③物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】解：（1）研究光现象时，用光线描述光的传播情况，采用的是模型法；
（2）通过导体的电流与电压和电阻都有关系。探究通过导体的电流与导体两端电压的关系，采用的是控制变量法；
（3）发声体在振动，有时候不容易观察。将发声的音叉紧靠乒乓球，乒乓球被弹开说明音叉在振动，采用的是转换法；
（4）电流产生的热量与多个因素有关。探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，采用的是控制变量法。
所以，研究方法相同的是（2）和（4）。
故选：C。
【点评】解决此类问题的关键是熟悉基本的物理研究方法，在实际问题中能够识别和应用。
10．（3分）如图所示，实验与应用实例对应关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】（1）电饭锅是利用电流的热效应工作的。
（2）磁悬浮列车根据磁极间的作用来工作的。
（3）滑动变阻器是通过改变连入电路电阻丝的长度来改变连入电路的电阻，从而改变电路中的电流。
（4）电铃是利用电流的磁效应工作的。
【解答】解：A、电饭锅是利用电流的热效应工作的，不是利用电流的磁效应工作的，故A错误。
B、磁悬浮列车根据磁极间的作用来工作的，不是利用电荷间作用工作的，故B错误。
C、滑动变阻器是通过改变连入电路电阻丝的长度来改变连入电路的电阻，从而改变电路中的电流，所以滑动变阻器是利用导体电阻和长度关系工作的，故C正确。
D、电铃是利用电流的磁效应工作的，是利用电产生磁，不是利用电磁感应原理工作的，故D错误。
故选：C。
【点评】本题通过家用电器和元件考查了电流磁效应、电流热效应、磁极间作用、电荷间作用、滑动变阻器工作原理、电阻和长度的关系、电铃工作原理、电磁感应，考查范围很广。
11．（3分）如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都不变，闭合开关S滑动变阻器的滑片P由滑动变阻器左端向右滑动到其中点的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数变小，电压表示数不变，灯泡亮度不变
B．电流表示数变大，电压表示数不变，灯泡亮度不变
C．电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡亮度变暗
D．电压表与电流表示数的比值变大
【分析】（1）原电路中，灯与变阻器并联，电流表测通过变阻器的电流，电压表测电源电压，据此分析电压表示和电流表的示数变化、灯的亮度变化；
（2）滑片P由滑动变阻器左端向右滑动到其中点的过程中，分析变阻器连入电路的电阻变化，由欧姆定律确定电流表示数变化，根据并联电路各支路互不影响，通过灯的电流不变确定灯的亮度变化；
（3）由欧姆定律分析电压表与电流表示数的比值的变化。
【解答】解：C、原电路中，灯与变阻器并联，电流表测变阻器的电流，电压表测电源电压，故电压表示数不变；C错误；
AB、滑片P由滑动变阻器左端向右滑动到其中点的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，由欧姆定律，电流表示数变大，根据并联电路各支路互不影响，通过灯的电流不变，灯的亮度不变，A错误、B正确；
D、由欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值（变阻器连入电路的电阻）变小，故D错误；
故选：B。
【点评】本题为电路变化综合题，考查并联电路的规律及欧姆定律的运用，关键是电路结构的分析。
12．（3分）如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等。用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，在相等时间内绳端A、B移动相同的距离（忽略绳重和摩擦）在此过程中，下列选项正确的是（ ）
A．两钩码上升的速度相等
B．两滑轮组绳端的拉力相等
C．甲滑轮组的总功比乙少
D．两滑轮组的机械效率相等
【分析】（1）由动滑轮、滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，拉力端移动距离s＝nh，拉力端移动速度等于物体升高速度的n倍，据此分析两钩码上升的速度大小关系；
（2）忽略绳重和摩擦，绳端拉力F＝（G+G动），据此比较两滑轮组绳端的拉力大小关系；
（3）在相等时间内绳端A、B移动相同的距离，知道拉力大小关系，利用W＝Fs比较总功大小关系；
（4）忽略绳重和摩擦，提升钩码的质量相等、重力相等，动滑轮的质量相等、重力相等，利用η＝＝＝比较机械效率大小关系。
【解答】解：
A、图甲使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n甲＝2；图乙使用的是滑轮组，承担物重的绳子股数n乙＝3；
因为拉力端移动的距离s＝nh，所以拉力端移动的速度等于物体升高速度的n倍，
已知在相等时间内绳端A、B移动相同的距离，则由速度公式v＝可知绳端A、B移动的速度相等，设其大小为v，
则由v绳＝nv物可知，钩码上升的速度分别为：v甲＝v，v乙＝v，
所以两钩码上升的速度：v甲＞v乙，故A错误；
B、提升钩码的质量相同、重力相同，且滑轮的质量相同、重力相同，不计绳重及摩擦，拉力F＝（G+G动），n甲＝2，n乙＝3，
所以绳端的拉力分别为：F甲＝（G+G动），F乙＝（G+G动），则绳端的拉力F甲＞F乙，故B错误；
C、绳端拉力F甲＞F乙，绳端A、B移动相同的距离，由W＝Fs可知拉力做的总功W甲总＞W乙总，即甲滑轮组的总功比乙多，故C错误；
D、忽略绳重和摩擦，机械效率η＝＝＝，
因为提升钩码的质量相等、重力相等，动滑轮的质量相等、重力相等，所以动滑轮和滑轮组的机械效率相等，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了使用动滑轮、滑轮组时物体上升速度大小、拉力大小、拉力做功大小、机械效率大小比较，利用好关系式：忽略绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η＝＝＝。
二、填空题：本大题包括6个小題，每个空1分，共14分．
13．（1分）周末，小朋友在公园开心的吹着泡泡，泡泡加速飘远，是因为力改变了物体的 运动状态 。
【分析】力的作用效果有两个：一是改变物体的形状；二是改变物体的运动状态。
【解答】解：周末，小朋友在公园开心的吹着泡泡，泡泡加速飘远，是由于受到风施加力的作用，是力改变了物体的运动状态。
故答案为：运动状态。
【点评】本题主要考查学生对力的作用效果的了解和掌握，是一道基础题。
14．（3分）小明用橡皮擦来擦除写在牛皮纸上的错别字，由于用力太小字没有擦干净，稍加用力就擦干净了，这是通过增大 压力 （选填“压力”或“接触面的粗糙程度”）来增大摩擦力的，擦完后手触摸到该处的牛皮纸变热，这通过 做功 的方式来改变纸的内能；橡皮擦磨损后，它的 密度 （选填“密度”或“质量”）不会变化。
【分析】（1）根据影响摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度。
（2）改变物体内能的方法：做功和热传递，热传递是能的转移过程，即内能从高温物体向低温物体转移的过程；做功实质是能的转化过程。
（3）物体所含物质的多少叫质量，质量是物体本身的一种属性，与物体的形状、状态、位置和温度都没有关系，与物体所含物质的多少有关；
单位体积的某种物质的质量叫这种物质的密度，密度是物质本身的一种特性，与物质的种类、状态和温度有关，与物质的质量、体积无关。
【解答】解：用力擦是在接触面粗糙程度一定时通过增大压力来增大摩擦力的。
擦完后手触摸到该处的牛皮纸变热，这通过做功的方式来改变纸的内能；
橡皮擦磨损后，它的质量变小，但密度是物质本身的一种特性，与物质的质量、体积无关，故它的密度不变。
（3）气垫的方式可以使船与水几乎离开，从而减小摩擦力。
故答案为：压力；做功；密度。
【点评】此题考查增大摩擦力的方法、物体内能的改变、质量和密度及其特性等，是一道力学综合题，但难度不大，掌握基础知识即可正确解题。
15．（3分）两辆汽车在同一平直公路上同时出发，其路程s与时间t的关系如图所示。由图象可知，甲车的速度 ＞ 乙车的速度（选填“＜”“＝”或“＞”），甲车的速度为 20 m/s，当t＝40s时，甲、乙两车相距 200 m。
【分析】由图知，两辆汽车均做匀速直线运动，两辆车同时、同向、异地出发，出发时相距200m；
由图得出甲与乙车在某一时间内的路程，利用速度公式求甲与乙车的速度；
由图得出甲车追上乙车的时间（20s），再行驶20s两车行驶的路程，据此求出两车相距。
【解答】解：
由图得出甲乙两车都做匀速直线运动，
在t甲＝55s时，甲车行驶的路程s甲＝1100m，甲车的速度v甲＝＝＝20m/s；
在t乙＝20s时，乙车行驶的路程s乙＝400m﹣200m＝200m，乙车的速度v乙＝＝＝10m/s；
可见，甲车的速度大于乙车的速度；
由图得出，行驶20s时甲车追上乙车，甲乙相遇后再经过20s，甲车行驶了800m﹣400m＝400m，
乙车行驶了600m﹣400m＝200m，
两车相距△s＝400m﹣200m＝200m。
故答案为：＞；20；200。
【点评】本题考查了速度公式的应用，会识图、能从s﹣t图象得出相关信息是本题的关键。
16．（3分）2020年6月23日，我国北斗三号最后一颗全球组网卫星发射成功。这是北斗卫星导航系统第三颗地球同步轨道卫星，它相对于地面是 静止 的（选填“静止”或“运动”）。路边共享单车上的智能锁内均包含北斗定位装置，智能锁通过 电磁波 来接收北斗卫星信号。某辆单车质量为20kg，它与水平地面的总接触面积为100cm2，对水平地面的压强为 2×104 Pa．（g＝10N/kg）
【分析】（1）首先确定被研究的物体，若被研究的物体和参照物之间发生位置的变化，则被研究的物体是运动的，否则被研究的物体是静止的。
（2）电磁波能在真空中传播且传播速度快，电磁波也能传递信息。
（3）知道单车的质量，根据G＝mg求出其重力，单车对水面地面的压力等于单车的重力，根据压强公式求出单车对地面的压强。
【解答】解：
（1）以地面为参照物，地球同步轨道卫星和地面之间没有发生位置的变化，则该卫星相对于地面是静止的。
（2）路边共享单车上的智能锁内均包含北斗定位装置，智能锁通过电磁波来接收北斗卫星信号。
（3）单车的重力为：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，
单车对水面地面的压力为：F＝G＝200N，
单车与水平地面的总接触面积为S＝100cm2＝10﹣2m2，
单车对地面的压强：p＝＝＝2×104Pa。
故答案为：静止；电磁波；2×104。
【点评】此题通过北斗卫星导航系统考查了运动和静止的相对性、电磁波传递信息和压强的简单计算，涉及的知识点较多，但难度不大。
17．（1分）现在儿童青少年电子产品使用增多、户外活动减少，增加了近视发生率，近视眼需要佩藏 凹 透镜矫正视力。
【分析】近视眼用凹透镜来矫正，远视眼用凸透镜来矫正。
【解答】解：近视眼是晶状体变厚，像成在视网膜是前方，凹透镜对光线有发散作用，所以近视眼用凹透镜来矫正，能使像成在视网膜上。
故答案为：凹。
【点评】掌握凸透镜和凹透镜对光线的作用，以及近视眼和远视眼的成因，来理解近视眼和远视眼的矫正。
18．（3分）下面是有关生活用电的描述，请将空白处补充完整：
（1）将洗衣机的三脚插头插入三孔插座中，这样做可以让它的金属外壳与插座中的 地 （选填“火”“零”或“地”）线相连，防止发生触电事故。
（2）某家庭某月初电能表的示数如图甲所示，月底表盘示数如图乙所示，他所在地区每度电的电费是0.5元，则本月他家应缴纳电费 45 元；将某家用电器单独接在该电能表上正常工作5min，电能表指示灯闪烁了160次（即160imp），该家用电器的额定功率是 600 W。
【分析】（1）三孔插座的接法是左零右火上接地，三脚插头的接法是中上的要与用电器外壳相连。
（2）电能表显示的数字中最后一位是小数，单位为kW?h，两次示数只差即为本月用的电量；
3200imp/kW?h表示每消耗1kW?h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，据此可求出当电能表指示灯闪烁160次消耗的电能，又知道工作时间，根据公式P＝求出该用电器正常工作时消耗的功率（额定功率）。
【解答】解：
（1）洗衣机属于金属外壳用电器，因此与洗衣机外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。
（2）①由图知某月消耗的电能为：W＝1717.2kW?h﹣1627.2kW?h＝90kW?h，
应缴纳电费：0.5元/kW?h×90kW?h＝45元；
②3200imp/kW?h表示每消耗1kW?h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，
则电能表指示灯闪烁160次时，用电器消耗的电能：
W＝＝0.05kW?h，
用电器正常工作的电功率，即额定功率：
P＝＝＝0.6kW＝600W。
故答案为：（1）地；（2）45；600。
【点评】本题考查三孔插座和三脚插头的连接、电功率和电功的计算以及电能表的读数，明白电能表参数的含义是解题的关键。
三、作图与实验题：本大题包括6个小题，共26分。
19．（2分）光与平面镜成30°角射在平面镜上，如图所示，请根据光的反射定律画出它的反射光线，并标明反射角的大小。
【分析】反射定律的内容：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。
反射光线与法线之间的夹角，标出反射角的大小。
【解答】解：
先过入射点垂直于平面镜作出法线，入射角为90°﹣30°＝60°，所以反射角也为60°，再在法线的另一侧根据反射角等于入射角作出反射光线，并标出反射角，如图所示：
。
【点评】本题考查了利用光的反射定律作图的能力。注意要标出反射光线的方向，在反射现象中，入射是因，反射是果，所以要说反射角等于入射角。
20．（2分）阿基米德在发现了杠杆原理之后，发出了“给我一个支点，我能够撬动地球”的感慨，请在设想示意图中，画出作用在A点的最小动力F1及其动力臂l1（图中O为支点）。
【分析】（1）根据杠杆平衡的条件，F1×L1＝F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。
（2）力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点；②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线；③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。
【解答】解：根据杠杆平衡条件，动力臂越长越省力，力的作用点确定，从支点到动力作用点的距离便为最长的力臂；图中O为支点，要使杠杆平衡且动力最小，就应该让力F1作用在A点，OA是最长的力臂L1，则力F1应与OA垂直且向下；如图所示：
【点评】本题考查了力臂的画法，理解力臂的概念，会画力的作用线以及过支点的力的作用线的垂线是关键。
21．（5分）如图甲所示，是小蕊同学探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
（1）图甲的实验装置，安装时应按照 由下到上 （选填“由上到下”或“由下到上”）的顺序；实验中除了图甲的器材之外，还需要的测量工具是 秒表 。
（2）图甲装置中硬纸板的主要作用是 减少热量散失，缩短实验时间 。
（3）小蕊用质量为m1的水做实验，根据记录的实验数据，绘出图乙中的a图线，由a图象可知：水沸腾时吸收热量，温度 不变 。
（4）若换用初温相同的质量为m2（m2＞m1）的水做实验，得到的图线是图乙中的 c 。（选填“b”“c”或“d”）
【分析】（1）用酒精灯加热物体时，安装装置时，先从下到上，方便调节；根据需要测量的量确定实验器材。
（2）在烧杯上覆盖的中心有孔的硬纸板的主要作用是减少热量散失，缩短加热时间。
（3）在探究水的沸腾实验中，水开始沸腾，吸收热量，此时水温保持不变。
（4）改变水的质量，水的沸点不变。
【解答】解：
（1）在该实验中，先安装下面器材，再安装上面器材，便于调节器材间的距离，且便于利用酒精灯的外焰加热；
实验过程中需要测量加热时间，因此需要用到秒表。
（2）在烧杯上覆盖的中心有孔的硬纸板的主要作用是减少热量散失，缩短实验时间。
（3）由图象可知：水沸腾时的特点是 吸收热量，温度不变；
（4）改变水的质量，水的沸点不变，只改变加热的时间，得到的图象可能是图乙中的c。
故答案为：（1）由下到上；秒表；（2）减少热量散失，缩短实验时间；（3）不变；（4）c。
【点评】此题是“观察水的沸腾”实验，考查了对沸腾时间、图象的分析等，常见题目。
22．（5分）某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）凸透镜的焦距是10cm，当烛焰在图示位置时，移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、 缩小 的实像，在照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是 照相机 。
（2）实验中，光屏上已经得到烛焰清晰的像，某同学不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜，则光屏上会出现 完整烛焰的像 。（选填“指尖的像”“指尖的影子”或“完整烛焰的像”）
（3）把凸透镜换成薄玻璃板，在蜡烛一侧观察玻璃板也能看到一个 等大 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的蜡烛的像，把光屏移动到这个像所在的位置，光屏上 没有 （选填“有”或“没有”）这个像。
【分析】（1）由图上数据求出物距，根据物距和焦距的关系判断凸透镜成像情况和成像应用。
（2）用手指的指尖触摸到了凸透镜，手指遮挡部分光线，只能使折射光线变少，其它光线的折射情况不变，所以只能使像变暗淡一些，不能改变像的大小。
（3）把凸透镜换成薄玻璃板，薄玻璃板相当于平面镜，烛焰可以在平面镜中成正立、等大的虚像。虚像不能用光屏承接。
【解答】解：（1）物距u＝50cm﹣20cm﹣30cm，凸透镜的焦距是10cm，u＞2f，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用于照相机。
（2）用手指的指尖触摸到了凸透镜，手指遮挡部分入射光线，折射光线变少，其它光线的折射情况不变，所以只能使像变暗淡一些，不能改变像的大小，故像是完整的。
（3）把凸透镜换成薄玻璃板，薄玻璃板相当于平面镜，在蜡烛一侧观察玻璃板会看到一个正立、等大的虚像，虚像在光屏上无法呈现，所以光屏上不会接到这个像。
故答案为：（1）缩小；照相机；（2）完整烛焰的像；（3）等大；没有。
【点评】本题考查了凸透镜成像情况和平面镜成像情况，以及实验过程中出现的问题，故不要只注重实验结论，更要注重实验过程，针对实验中出现的问题认真分析，可能就是中考题。
23．（6分）探究杠杆的平衡条件。
（1）实验前 杠杆静止在如图所示的位置，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 左 调节。 （2）实验时 ①用如图所示的方式悬挂钧码，杠杆也能在水平位置平衡（杠杆上每格等距），但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式 D 。
A．一个人无法独立操作
B．需要使用太多的钩码
C．无法测量力臂
D．力和力臂数目过多
②在图中，不改变支点O左侧所挂的三个钩码及其位置，保持右侧第 3 格的钩码不动，将右侧另外两个钩码改挂到它的下方，杠杆也可平衡，继续实验。 实验数据：
次数
左侧
右侧
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
10
2.0
5
2
1.5
5
0.5
15
3
2.0
15
1.5
20
（3）结论 杠杆的平衡条件是： F1L1＝F2L2（动力×动力臂＝阻力×阻力臂） 。 （4）交流评估 ①实验进行三次的目的是 b （只有一个选项正确，填写对应字母）。
a．取平均值减小误差
b．归纳出物理规律
c．使每组数据更准确
②某同学在第3次实验的基础上，将左右两侧的钩码同时向支点O移动5cm，则杠杆 右侧下沉 。（选填“保持平衡”“左侧下沉”或“右侧下沉”） 【分析】（1）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂（重力的方向跟杠杆垂直），同时能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡；
（2）①在初中阶段，探究杠杆平衡条件的实验，作用在杠杆上的力只有一个动力和一个阻力，不探究多个动力或阻力的作用下的杠杆平衡。
②根据杠杆平衡的条件，F1×L1＝F2×L2，进行判断右侧的力与力臂不变，左侧的三个钩码一起所挂的位置。
（3）杠杆的平衡条件为：F1L1＝F2L2（动力×动力臂＝阻力×阻力臂）；
（4）①实验中为得出普遍性规律，应多次测量分析得出结论；②将左右两侧的钩码同时向支点O移动5cm，求出左右两侧钩码重力和对应力臂的乘积，力和力臂乘积大的一侧下沉。
【解答】解：
（1）杠杆不在水平位置平衡，右端向下倾斜，则重心应向左移动，故应将平衡螺母向左调节；
（2）①实验中，如图所示的方式悬挂钩码，杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果，采用这种方式是不妥当的。这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多。
②不改变支点O左侧所挂的三个钩码及其位置，将右侧另外两个钩码改挂到它的下方，根据杠杆平衡的条件，F1×L1＝F2×L2，3G×3L＝3G×nL，n＝3；即保持右侧第3格的钩码不动。
（3）第一次数据：F1L1＝F2L2
1.0N×0.1m＝2.0N×0.05m，
F1L1＝F2L2，
第二组数据：F1L1＝F2L2
1.5N×0.05m＝0.5N×0.15m
第三组数据：F1L1＝F2L2
2N×0.15m＝1.5N×0.2m
实验得出的杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2（动力×动力臂＝阻力×阻力臂）。
（4）①如果实验次数太少，实验研究得出结论具有偶然性，不具有普遍性，实验结论必须在多次试验的基础上归纳得出，这样才能有效地避免实验结果偶然性出现，故选b；
②若不改变力的大小，将左右两侧的钩码同时向支点O移动5cm，
则F左L左＝2N×0.1m＝0.2N?m，F右L右＝1.5N×0.15m＝2.25N?m，
因F左L左＜F右L右，
所以，杠杆将右侧下沉。
故答案为：（1）左；（2）①D；②3；（3）F1L1＝F2L2（动力×动力臂＝阻力×阻力臂）；（4）①b；②右侧下沉。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，要注意杠杆的平衡取决于力和对应力臂的乘积。
24．（6分）某同学做“测定小灯泡的电功率”实验，电源电压3V且保持不变，滑动变阻器标有“3A、5Ω”的字样，所用小灯泡是额定电压为“1.5V”和“2.5V”中的一个。
（1）电路如图所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔画线代替导线补上。
（2）连接电路时，开关S应处于 断开 状态，滑动变阻器上的滑片应移到 左 端。（选填“左”或“右”）
（3）电路连接无误后，闭合开关S，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有明显偏转，产生这一现象的原因可能是 灯泡断路 。
（4）排除故障，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在滑动变阻器的中点位置时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.2A，则该实验中所用小灯泡的额定功率为 0.5 W．继续移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发出耀眼的亮光，则此时小灯泡的功率 大于 额定功率。（选填“大于”“等于”或“小于”）
【分析】（1）根据电源电压确定电压表选用的量程与灯并联；
（2）为保护电路，连接电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻器上的滑片应移到阻值最大处；
（3）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，说明与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（4）求出滑片在滑动变阻器的中点位置时变阻器连入电路的电阻，由此时电流表示数为0.2A，根据欧姆定律求出变阻器的电压，根据串联电路电压的规律可知灯的额定电压，根据P＝UI求出该实验中所用小灯泡的额定功率；
灯在额定电压下正常发光，灯的亮度由灯的实际功率决定。
【解答】解：
（1）电源电压为3V，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
（2）为保护电路，连接电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻器上的滑片应移到阻值最大处的左端；
（3）电路连接无误后，闭合开关S，灯泡不亮，电流表无示数，电路可能断路，电压表有明显偏转，电压表与电源连通，产生这一现象的原因可能是灯泡断路；
（4）排除故障，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在滑动变阻器的中点位置时，即变阻器连入电路的电阻为：
R滑＝0.5×5Ω＝2.5Ω，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.2A，由欧姆定律，变阻器的电压为：UV＝IR滑＝0.2A×2.5Ω＝0.5V，由串联电路电压的规律，灯的额定电压为：UL＝3V﹣0.5V＝2.5V，则该实验中所用小灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W；
继续移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发出耀眼的亮光，则此时小灯泡的功率大于额定功率。
故答案为：（1）如上所示；（2）断开；左；（3）灯泡断路；（4）0.5；大于。
【点评】本题测定小灯泡的电功率实验，考查电路连接、注意事项、操作过程及故障分析串联电路的规律和欧姆定律的运用与灯的亮度的决定因素。
四、计算题：本大题包括3小题，共24分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
25．（6分）国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学计算他家天然气烧水的热效率，将2kg的水倒入烧水壶中，并测出水温为20℃，在一个标准大气压下，把水刚加热到100℃时，测出消耗天然气0.048m3，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg?℃），天然气热值约为q＝4.0×107J/m3。
求：（1）将这些水烧开，需吸收多少热量；
（2）在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量；
（3）他家天然气灶的效率。
【分析】（1）知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量（有用能量）；
（2）知道使用天然气的体积、天然气的热值，利用Q放＝qV求天然气完全燃烧放出的热量（总能量）；
（3）天然气灶的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解：
（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝qV＝4.0×107J/m3×0.048m3＝1.92×106J；
（3）他家天然气灶的效率：
η＝×100%＝×100%＝35%。
答：（1）将这些水烧开，需吸收6.72×105J的热量；
（2）在这种情况下，燃烧的天然气放出了1.92×106J的热量；
（3）他家天然气灶的效率为35%。
【点评】本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，注意：固体和液体的热值单位为J/kg，气体燃料的热值单位为J/m3。
26．（9分）救援队用吊绳打捞沉到水池底部的实心长方体沉箱，如图甲所示，提升过程中始终以0.15m/s的速度竖直向上匀速提起，图乙是吊绳的拉力F随时间t变化的图象，整个提起过程用时80s，g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3，不计水的阻力及水面高度的变化。
求：（1）开始提起（t＝0）时，沉箱下表面受到水的压强（不计大气压）；
（2）0～40s内拉力的功率；
（3）沉箱的密度为多大。
【分析】（1）由F﹣t图读出沉箱在水里上升的时间，利用s＝vt求上升的高度，利用p＝pgh求下表面受到水的压强；
（2）由F﹣t图可以看出0～40s内拉力大小，利用P＝Fv即可求出拉力的功率；
（3）由F﹣t图象可知，沉箱的重力，利用G＝mg可得沉箱的质量，沉箱完全浸没在水中时，受到的浮力等于重力减去拉力，再利用F浮＝ρ液v排g求构件的体积，利用m＝pV求沉箱的密度。
【解答】解：（1）开始提起（r＝0）时，沉箱下表面与水面的距离：h＝s＝vt＝0.15m/s×50s＝7.5m；
沉箱下表面受到水的压强：P＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×7.5m＝7.5×104Pa；
（2）由图可知0～40s内拉力为5.1×104N，提升过程中的速度0.15m/s，
0﹣40s内拉力的功率：P＝＝＝Fv＝5.1×104N×0.15m/s＝7.65×103w；
（3）由图可知：沉箱的重力为8.1×104N，则质量为：m＝＝＝8.1×103kg；
浮力为：F浮═G﹣F拉＝8.1×104N﹣5.1×104N＝3×104N；
则：V物＝V排＝＝＝3m3
沉箱的密度为：ρ箱＝＝＝2.7×103kg/m3。
答：：（1）开始提起（t＝0）时，沉箱下表面受到水的压强为7.5×104Pa；
（2）0～40s内拉力的功率7.65×103w；
（3）沉箱的密度为2.7×103kg/m3。
【点评】此题考查学生对液体压强的计算、功率、阿基米德原理、密度公式的理解和掌握，此题的关键是能从F﹣t图中找到数据，这是此题的突破点。
27．（9分）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为6Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，从最上端a滑至最下端b的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示。
求：（1）小灯泡的额定功率和定值电阻R0的阻值；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）电路总功率的变化范围。
【分析】（1）分析滑片从最上端a（变阻器最大电阻连入电路中）滑至最下端b时电路的连接，由电路的电阻最小可知，由图知可知这时的电路的电流最大值，及V1的示数和灯的电压，由欧姆定律I＝得出灯泡的电阻；由已知条件，灯正常发光，根据P＝UI求出灯的额定功率；
由串联电路电压的规律求出R0的的电压；由欧姆定律得出R0的电阻；
（2）滑片在a时，电路的电阻最大，由图可知电路的最小电流，由电压表V1的示数，根据串联电路电压的规律及欧姆定律求出变阻器的最大电阻；
（3）根据P＝UI，当电路的电流最大（小）时，电路的功率最大（小），并求出电路最大功率及最小功率。
【解答】解：（1）甲中，灯与变阻器串联后再与定值电阻串联，电流表测电路的电流，电压表V2测灯的电压，V1测灯与R0的电压，从最上端a（变阻器最大电阻连入电路中）滑至最下端b时，只有灯与定值电阻串联，此时电路的电流最大，由图知，Ib＝1A，即电路的电流为1A，V1的示数即电源电压：U＝12V，
电压表V2的示数为6V，即灯的电压：
U灯＝6V，欧姆定律I＝，灯泡的电阻：
R灯＝＝＝6Ω，由已知条件，灯正常发光，故灯的额定功率：
P灯＝U灯I灯＝6V×1A＝6W；
由串联电路电压的规律，R0的电压为：
U0＝U﹣U2＝12V﹣6V＝6V，由欧姆定律，
R0＝＝＝6Ω；
（2）滑片在a时，由上图知，电路的电流最小为I小＝0.5A，电压表V1的示数U1＝5V，
根据串联电路电压的规律及欧姆定律，变阻器的最大电阻：
R滑大＝＝＝14Ω；
（3）当电路的电流最大时，电路的最大功率为：
P大＝UI大＝12V×1A＝12W；
电路的最大功率为：
P小＝UI小＝12V×0.5A＝6W；
电路总功率的变化范围为6W～12W。
答：（1）小灯泡的额定功率为6W，定值电阻R0的阻值为6Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值为14Ω；
（3）电路总功率的变化范围为6W～12W。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是得出滑片在最上端a和最下端b的时对应的电表的示数。
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